Интернет журнал о промышленности и технологиях
Объяснение электризации. Закон сохранения заряда
Опубликовано: 13.10.2017
Открытие электрона и строения атома позволило объяснить многие электрические явления.
1. Как происходит электризация тел при трении? Тела, состоящие из нейтральных частиц (атомов и молекул), в обычных условиях не обладают зарядом. Однако в процессе трения часть электронов, покинувших свои атомы, может перейти с одного тела на другое. Перемещения электронов при этом не превышают размеров межатомных расстояний. Но если тела после трения разъединить, то они окажутся заряженными: то тело, которое отдало часть своих электронов, будет заряжено положительно, а то тело, которое их получило,— отрицательно.
Итак, тела электризуются, т. е. получают электрический заряд, когда они приобретают или теряют электроны. (В некоторых случаях электризация обусловлена перемещением ионов.) Новые электрические заряды при этом не возникают. Происходит лишь разделение уже имеющихся зарядов между электризующимися телами: часть отрицательных зарядов переходит с одного тела на другое.
Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода электрических зарядов
2. Почему через металлы проходит электрический заряд, а через диэлектрики нет? В диэлектриках электроны связаны с ядрами своих атомов и не могут свободно перемещаться по всему телу. В металлах связь электронов с ядрами слабее. Поэтому некоторые из них отрываются от своих атомов и начинают свободно перемещаться по всему объему тела (такие электроны называют свободными электронами). Эти электроны и переносят заряд по проводнику.
ЕГЭ по физике. Электростатика. Теория.
Разделение зарядов может наблюдаться при трении любых тел — как диэлектриков, так и металлических проводников. Почему же тогда в опытах по электризации используют, как правило, такие тела, как янтарь, стекло, эбонит и т. п. (т. е. диэлектрики)? Дело в том, что только на таких телах заряд будет оставаться на том же месте, где он возник: ведь через диэлектрик заряды перемещаться не могут. Если же наэлектризовать трением о мех или бумагу металлический предмет, то появившийся на нем заряд тут же уйдет через предмет, а затем через руку в тело человека, проводящего опыт. (Перемещение зарядов обусловлено взаимным отталкиванием свободных электронов.) Этого, правда, можно избежать, если держать металлический предмет за изолирующую ручку. Тогда появившийся заряд так и останется на металле.